地下滴灌推广应用中存在的问题及建议

摘 要：论文结合我国内蒙、新疆、广西等地地下滴灌推广应用中在工程设计、产品及装备研制、检测标准、工程建设、系统管理与维护、技术工程规范等方面存在的问题，提出了加强地下滴灌基础理论研究，优化系统设计，研制系列产品及铺设回收机械，制定产品标准及工程技术规范，提高工程效率和管理水平等方面具体建议和措施，以期为地下滴灌进一步推广应用提供参考。

关键词：地下滴灌；工程设计；产品与装备；工程管理；标准与规范

中图分类号：X171.1 文献标示码：A DOI：10.11974/nyyjs.20170533061

地下滴灌被世界公认为是最高效的节水灌溉技术之一。最初的研究是由美国的E.B.House在1913年首先进行的，但得出的结论是该技术应用中成本太高[1]。从20世纪80年代至今，有关地下滴灌技术及其应用的研究主要集中在灌水器、过滤器和施肥装置等方面，主要原因是世界各地通过大规模的田间试验发现地下滴灌存在的诸多问题，如灌水器容易堵塞、灌水均匀性差、作物根系入侵或穿破毛管、鼠虫破坏、系统检修维护困难、没有高效的滴灌管（带）铺设、回收机械，造成工程效率低等诸多问题，最终导致了目前世界范围内地下滴灌的发展速度远远落后于地表滴灌。目前，大禹节水已在我国内蒙赤峰、翁牛特旗，新疆呼图壁、广西崇左等地进行了地下滴灌技术试验及推广应用，取得了一定的效果，但仍存在诸多问题，以下结合实际工程项目中地下滴灌系统设计、产品、维护和管理等方面存在的问题，提出了解决的对策，以期为未来地下滴灌的产品研制、推广应用、管理维护提供参考。

1 地下滴灌推广应用中存在的问题

1.1 地下滴灌系统设计理论不完善

目前，针对不同作物、不同土质情况下，滴灌管（带）壁厚、流量、埋设深度、不同埋深水头损失计算方法、极限铺设长度、灌溉施肥制度、真空阀等在地下滴灌系统设计中缺乏系统的理论指导。地下滴灌用滴灌管（带）需埋入地下不同深度，在不同土壤密实度的情况下，对滴灌管（带）造成的应力不同，与地表用滴灌管（带）相比多承受一定压力，运行时增加了压力损失；再加上铺设过程中存在的误差，传统的极限长度计划方法已不适应地下滴灌系统设计；与地表滴灌相比，地下滴灌减少了蒸发和肥料的损失，其施肥灌溉制度与地表滴灌不同；为防止负压吸泥堵塞，真空阀的数量应多于地表滴灌，在以上各个方面都需进一步修正和完善设计理论。

1.2 鼠虫破坏滴灌管（带）

各地在推广地下滴灌过程中普遍存在鼠虫破坏现象，影响了地下滴灌正常使用。通过在滴灌管（带）配方中添加辣椒素进行了试验研究发现，该方法可有效减少鼠虫破坏，但由于辣椒素特殊的气味及毒性，生产车间需重新改造以提高其安全性，操作人员需增加防护措施，增加了产业化的成本。如何彻底解决鼠虫破坏仍然是制约地下滴灌推广应用的一个国际性难题。

1.3 缺少产品检测标准

地下滴灌虽然已经在我国内蒙、新疆、吉林、广西等地进行了应用，但地下滴灌产品（包括地下滴灌管（带）、旁通等配件）无相关检验检测标准，尤其是滴灌管（带）埋入地下，对滴灌管（带）的抗堵塞性能、抗鼠虫破坏、补偿性能、化学性能等没有明确的要求，导致应用于地表的滴灌管（带）被应用地下滴灌工程，致使滴灌管（带）被堵塞和鼠虫破坏，影响了系统的正常使用和地下滴灌技术的推广应用。

1.4 地下滴灌管理和维护成本高

地下滴灌与地表滴灌相比，更为节水、节肥、节药，也需要更为精细的维护和管理。由于滴灌管（带）埋设在地下，用户无法直接观测到灌水器出流状况和灌水效果，维护和检修不便利。系统需要检修时，比地表滴灌系统需要投入更多的时间，耗费更多的人力物力，造成管理费用高；为防止系统堵塞，必须对管路和滴灌管（带）末端安装冲洗阀进行酸洗、冲洗等操作，增加了造价和运行成本，致使地下滴灌技术的经济性大幅下降。

1.5 无地下滴灌工程技术规范

地下滴灌系统滴灌管（带）铺设后进行试运行检测是非常必要的，因滴灌管（带）是否正常运行对系统能否实现均匀灌溉起到至关重要的作用。在现有的《微灌工程技术规范》GB/T 50485-2009中系统试运行并不包含对末端滴灌管（带）压力-流量检测及校正部分。地下铺设的滴灌管（带），无法直观观测到存在问题，情况较为复杂性，存在很多不可预见性，必须进行系统检验、校核，保证灌水均匀性和系统正常运行。在规范中，不含滴灌管（带）铺设机具埋深误差精度的要求，造成现有铺设滴灌管（带）埋深偏差特别大。借鉴地表滴灌工程在施工时将主管和支管处于同一管沟，会因支管回填沉降导致直接和滴灌管（带）连接处脱落，影响系统正常使用。加之目前地下滴灌铺管机大多只能铺设2～3条滴灌管（带），配套铺管机械效率低，行走速度慢，影响了耕种效率，严重制约了地下滴灌的推广。

2 建议

2.1 加强地下滴灌基础理论研究

针对不同土壤状况、作物种类、滴灌管（带）埋设深度、灌溉施肥制度等进行试验研究，研究各因素之间的响应关系，确定在不同土壤、种植作物情况下，滴灌管（带）壁厚值、铺设间距、铺设长度、滴头间距和流量、灌溉施肥制度等，提高各参数选取的科学性与合理性，为地下滴灌设计提供理论参考依据。

2.2 优化地下滴灌系统设计，保证系统正常运行

针对目前实际情况，优化地下滴灌设计，在各单元轮灌组、末端冲洗口或最不利点设计并安装压力表以便进行系统的校验调节，保证系统正常运行。为了防止地下滴灌系统负压吸泥造成堵塞，与传统地表滴灌相比，设计中需增加真空阀的数量。在设计检查井、排水井、轮灌组阀门等进行规范化、标准化设计，避免因设计问题影响机械化施工、耕作、收货。同时，由于地下滴灌特殊性，对于地块不规则、面积小、地形复杂或障碍物多等不利于机械施工、或深翻耕作频繁、土壤沙性或粘性大、水質差的条件下，不建议采用地下滴灌。

2.3 加强地下滴灌系列产品研制，提高工程效率和管理水平

目前，地下滴灌用配套系列产品少，需研制抗堵塞防鼠虫破坏的滴灌管（带）及密封性好的配套连接件（旁通、直接、三通等）、高效精准的铺设、回收机械及高效的打孔器，提高工程效率。加强用户对地下滴灌酸洗、滴灌管（带）和管道冲洗、首部过滤施肥管理等方面的培训，提高管理人员能力和水平，保证系统正常运行。

2.4 制定地下滴灌产品检验标准和地下滴灌工程技术规范

为解决地下滴灌系统的抗堵塞性能、抗老化性能、鼠虫破坏等问题，必须制定地下滴灌产品标准，避免因产品质量问题影响地下滴灌系统的正常使用和运行。制定地下滴灌工程技术规范，避免因无规范造成支管沉降滴灌管（带）脱落现象的发展，导致系统无法运行。明确滴灌管（带）铺设埋深精度要求、运行压力检测及校验、均匀性检测、试运行及验收要求等，保证项目实施后能正常良性运行，发挥应有的效益。

参考文献

[1]黄兴法，李光永.地下滴灌技术的研究现状与发展[J].农业工程学报，2002（02）：176-181.

[2]许迪，程先军，谢崇宝，李益农.田间节水灌溉新技术应用研究[J].节水灌溉，2001（04）：7-11，20-43.

[3]胡笑涛，康绍忠，马孝义.地下滴灌灌水均匀度研究现状及展望[J].干旱地区农业研究，2000（02）：113-117.

[4]何华，康绍忠.地下滴灌的经济与环境效益研究综述[J].西北农业大学学报，2000（03）：79-83.

[5]马孝义，康绍忠，王凤翔，李援农，胡笑涛，韩光.果树地下滴灌灌水技术田间试验研究[J].西北农业大学学报，2000（01）：62-66.

[6]程先军，许迪，张昊.地下滴灌技术发展及应用现状综述[J]. 节水灌溉，1999（04）：13-15，42.

作者简介：战国隆（1984-），男，汉族，吉林人，工程师，硕士，副院长，主要从事农业水土方面的研究。